Triplați capacitatea în același spațiu: Tehnologia de depozitare la înălțime a containerelor ca o gură de aer

Ce este tehnologia de depozitare la înălțime în containere și cum funcționează?

Tehnologia de depozitare la înălțime mare, cunoscută și sub denumirea de sisteme de depozitare la înălțime pentru containere, revoluționează depozitarea containerelor în porturi și centre logistice prin stivuirea verticală în sisteme automate de rafturi din oțel. Spre deosebire de terminalele de containere convenționale, unde containerele sunt stivuite direct unele peste altele, această tehnologie plasează fiecare container într-un compartiment individual de rafturi, până la o înălțime de 11 niveluri sau mai mult. Inovația emblematică este BOXBAY, o societate mixtă între operatorul portuar global DP World și grupul industrial german SMS Group.

Sistemul funcționează cu macarale complet automatizate, acționate electric, care mută containerele cu precizie între zonele de depozitare și punctele de transfer din cadrul structurii metalice. Fiecare container rămâne direct accesibil în orice moment, fără a fi nevoie să se mute alte containere – o diferență fundamentală față de sistemele tradiționale. Întreaga instalație poate fi echipată cu panouri solare pe acoperiș și funcționează în întregime electric, cu sisteme de recuperare a energiei.

Ce creșteri de capacitate sunt realist realizabile?

Datele de performanță documentate sunt impresionante: sistemele de depozitare la înălțime pentru containere ating o capacitate de depozitare de trei ori mai mare pe aceeași suprafață, comparativ cu sistemele convenționale. Cu alte cuvinte, aceasta înseamnă o reducere a spațiului de la podea de până la 70% pentru același număr de containere. Aceste cifre nu sunt teoretice, ci au fost confirmate în medii de operare reale.

Instalația pilot din portul Jebel Ali din Dubai, cu 792 de poziții pentru containere, a finalizat peste 63.000 de mișcări de containere de la punerea sa în funcțiune în 2021, depășind așteptările inițiale. Performanța măsurată a atins 19,3 mișcări pe oră pe masa de transfer de pe malul apei și 31,8 mișcări pe oră pe macaralele de pe uscat. Prima instalație comercială la scară largă de la London Gateway va avea o capacitate de 27.000 TEU pe 16 niveluri de containere și va putea gestiona peste 200 de mișcări de containere pe oră pe malul apei.

Pentru investitori, aceasta înseamnă mai exact: Un hectar de teren care poate găzdui 10.000 TEU cu tehnologie convențională poate ajunge până la 30.000 TEU cu tehnologie de depozitare la înălțime. Cu prețuri ale terenurilor portuare între 2.000 și 3.000 de euro pe metru pătrat, o economie de teren de trei hectare corespunde unei valori cuprinse între 60 și 90 de milioane de euro.

De ce devine această tehnologie un avantaj competitiv decisiv în acest moment?

Mai multe tendințe de piață converg, ceea ce face ca sistemele de depozitare a containerelor de mare capacitate să fie o necesitate, mai degrabă decât o opțiune. În primul rând, capacitatea globală de comercializare a containerelor va crește cu 64 de milioane TEU în 2025 - cea mai mare creștere anuală de la criza financiară. Volumul containerelor a crescut cu 4,4%, ajungând la 126,75 milioane TEU numai din ianuarie până în august 2025. Aceste volume au un impact asupra porturilor urbane care nu se mai pot extinde fizic.

Studiile științifice dovedesc că containerizarea necesită extrem de mult spațiu, terminalele de containere necesitând de patru până la cinci ori mai mult spațiu per unitate de marfă manipulată decât înainte de era containerelor. Porturile din zonele metropolitane precum Hamburg, Rotterdam sau Singapore își ating limitele spațiale absolute. Proiectele de recuperare a terenurilor, care anterior serveau drept soluție, costă acum între 1,5 și 2 miliarde de dolari americani per proiect și durează ani de zile pentru a fi finalizate.

În al doilea rând, navele portcontainer de dimensiuni extreme exacerbează problema. Aceste mega-nave de marfă, cu o capacitate de peste 20.000 TEU, necesită canale de transport maritim cu o adâncime de 16 metri, macarale specializate cu o rază de acțiune de 22 până la 24 de rânduri și zone terminale masive. Atunci când o singură ULCS acostează și descarcă mii de containere, se creează vârfuri de capacitate care copleșesc șantierele tradiționale și duc la congestie portuară care se răspândește la nivel global.

În al treilea rând, rearanjarea ineficientă în terminalele convenționale reprezintă între 20 și 60% din totalul mișcărilor containerelor. Aceste mișcări neproductive costă timp și energie și reduc semnificativ capacitatea de procesare. Sistemele de depozitare a containerelor cu rafturi înalte elimină complet această problemă prin depozitarea într-o singură locație cu acces direct.

Ce argumente economice îi susțin pe investitori?

Calculele privind rentabilitatea investiției pentru automatizarea porturilor indică de obicei perioade de amortizare de trei până la cinci ani. Acest interval de timp este determinat de mai mulți factori: În primul rând, costurile de operare pot fi reduse cu 25 până la 55%, în principal printr-un consum mai mic de energie, costuri reduse de întreținere și alocare optimizată a personalului. Instalația de testare Jebel Ali a atins costuri energetice cu 29% sub previziuni, realizând în același timp costuri de întreținere semnificativ reduse.

În al doilea rând, sistemele de depozitare la înălțime mare evită extinderea costisitoare a terenurilor. În orașele portuare dens populate, terenul disponibil este rar și scump. Studiile științifice arată că doar orașele cu teren amplu au reușit să își mărească semnificativ volumul de transport maritim după containerizare. Porturile din orașele cu deficit de terenuri au fost nevoite fie să renunțe la creștere, fie să întreprindă proiecte de recultivare extrem de costisitoare. Depozitarea containerelor la înălțime mare rezolvă această dilemă fundamentală prin densificare în loc de extindere.

În al treilea rând, nivelurile de servicii și competitivitatea sunt îmbunătățite. Se așteaptă ca implementarea în Busan, Coreea de Sud, să elimine 350.000 de mișcări de containere neproductive pe an și să îmbunătățească timpul de manipulare a camioanelor cu 20%. Pentru operatorii portuari, acest lucru se traduce prin clienți mai mulțumiți, rate de debit mai mari și capacitatea de a manipula eficient nave mai mari.

Instalația London Gateway, reprezentând o investiție de 170 de milioane de lire sterline, demonstrează încrederea pe care operatorii portuari consacrați o au în această tehnologie. Proiectul cuprinde un sistem cu 10 culoare, cu 15 mașini de depozitare și recuperare și este special conceput pentru manipularea eficientă a containerelor goale - o problemă cronică care implică costuri semnificative.

Ce beneficii în materie de sustenabilitate oferă tehnologia?

Factorii de mediu devin din ce în ce mai mult cerințe de reglementare și avantaje competitive. Sistemele de depozitare la înălțime pentru containere oferă beneficii multiple în acest sens. Electrificarea completă elimină emisiile locale de CO2, în timp ce sistemele de recuperare a energiei alimentează sistemul cu energie electrică atunci când containerele sunt frânate și coborâte. Integrarea panourilor solare pe suprafețele mari ale acoperișului permite teoretic sisteme autonome din punct de vedere energetic.

Studiile privind soluțiile portuare automatizate arată că integrarea energiei solare se amortizează, de obicei, în mai puțin de cinci ani, cu economii de costuri energetice pe durata de viață a energiei de până la 74 de milioane de dolari americani. Portul Valencia a atins deja o cotă de 18% din energia solară, generând mai multă energie decât consumă portul în orele de vârf.

Designul compact reduce semnificativ poluarea fonică și luminoasă, ceea ce este relevant în special pentru porturile urbane cu zone rezidențiale adiacente. Structura închisă și placată permite chiar și designuri plăcute din punct de vedere estetic, cu fațade verzi, sporind acceptarea publicului în mediile urbane.

Nu în ultimul rând, reducerea drastică a suprafeței terenurilor diminuează presiunea asupra dezvoltării urbane și previne proiectele de recuperare a terenurilor care dăunează mediului și ecosistemelor costiere. Pentru investitorii care trebuie să ia în considerare criteriile ESG, acești factori oferă indicatori de sustenabilitate măsurabili.

LTW Intralogistics – Ingineri ai fluxului - Imagine: LTW Intralogistics GmbH

LTW oferă clienților săi nu componente individuale, ci soluții complete integrate. Consultanță, planificare, componente mecanice și electrotehnice, tehnologie de control și automatizare, precum și software și service - totul este conectat în rețea și coordonat cu precizie.

Producția internă a componentelor cheie este deosebit de avantajoasă. Aceasta permite un control optim al calității, lanțurilor de aprovizionare și interfețelor.

LTW reprezintă fiabilitate, transparență și parteneriat colaborativ. Loialitatea și onestitatea sunt ferm ancorate în filosofia companiei – o strângere de mână încă înseamnă ceva aici.

Legat de asta:

• Soluții LTW

Cum funcționează tehnologia în practică?

Maturitatea tehnologiei este demonstrată prin multiple implementări operaționale. Procesul de demonstrare a conceptului în portul Jebel Ali a început în 2021 și a fost declarat oficial gata de comercializare în septembrie 2022, după manipularea a aproape 500.000 TEU. Faza de testare nu numai că a demonstrat fiabilitate tehnică, dar a depășit și valorile de performanță simulate în parametri critici, cum ar fi performanța, fiabilitatea și eficiența energetică.

Implementarea comercială la Busan Newport Corporation, un terminal deținut în proporție de 66% de DP World, marchează tranziția de la faza de testare la operarea obișnuită. Acolo, sistemul este modernizat pe o zonă existentă de depozitare a containerelor goale și combinat cu macarale portal automate montate pe șine și operațiuni cu camioane existente.

Instalația London Gateway, programată să fie finalizată la aproximativ doi ani după începerea proiectului în 2025, demonstrează scalabilitatea tehnologiei. Cu o capacitate de 27.000 TEU, este semnificativ mai mare decât instalația de testare din Dubai și va fi complet integrată în dana 4, extrem de automatizată.

Furnizori alternativi precum Konecranes, cu sistemul lor automat de depozitare a containerelor de tip „High-Bay”, oferă soluții similare cu până la 14 niveluri pentru containere goale, subliniind maturitatea mai largă a tehnologiei pe piață. Designul modular permite extinderea treptată fără a întrerupe operațiunile în curs.

Ce provocări și riscuri există?

Transparența în ceea ce privește riscurile de implementare este esențială pentru luarea unor decizii de investiții informate. Principala provocare este investiția inițială ridicată. Deși costurile specifice ale proiectului variază, instalația London Gateway, la 170 de milioane de lire sterline pentru o capacitate de 27.000 TEU, ilustrează amploarea. Prin comparație, extinderile convenționale ale terminalelor costă mai puțin per TEU, dar necesită teren disponibil.

Studiile privind automatizarea portuară avertizează că nu toate terminalele automate ating productivitatea așteptată. Un sondaj McKinsey a constatat că, deși costurile de operare scad așa cum era de așteptat, productivitatea în unele terminale complet automatizate scade cu 7 până la 15% în loc să crească. Cu toate acestea, acest lucru se referă în principal la macaralele de chei complet automatizate, nu la sistemele de depozitare din curți.

Integrarea în sistemele de operare ale terminalelor și în sistemele de gestionare a depozitelor existente necesită o planificare atentă. BOXBAY abordează acest lucru cu propriul sistem de gestionare a depozitelor, care poate comunica cu sistemele de operare ale terminalelor de nivel superior. Cu toate acestea, integrarea sistemului rămâne un factor critic pentru succes.

Dependența tehnologică de furnizorii specializați reprezintă un risc strategic. Piața sistemelor de depozitare la înălțime containerizată este dominată în prezent de câțiva furnizori, ceea ce poate influența pozițiile de negociere și costurile de întreținere pe termen lung. Cu toate acestea, diversificarea furnizorilor este în mod clar în curs de desfășurare.

Problemele pieței muncii nu pot fi ignorate. Deși automatizarea reduce costurile forței de muncă, aceasta se confruntă cu o rezistență semnificativă din partea sindicatelor din Europa și America de Nord. Proiectele de implementare trebuie să includă managementul părților interesate și strategii de gestionare a schimbării.

Pentru ce locații portuare este tehnologia deosebit de potrivită?

Cazurile de utilizare ideale pot fi identificate pe baza mai multor criterii. În primul rând, porturile din zonele urbane cu deficit acut de terenuri beneficiază cel mai mult. Hamburg, Anvers, Singapore sau porturile din Japonia se încadrează în această categorie, unde extinderea terenurilor este fie imposibilă din punct de vedere fizic, fie prohibitiv de costisitoare.

În al doilea rând, sistemele de depozitare la înălțime sunt ideale pentru terminalele cu un volum mare de manipulare a containerelor goale. Instalația London Gateway se concentrează în mod explicit pe funcționalitatea Empty Superstack. Repoziționarea containerelor goale costă miliarde anual, iar depozitarea eficientă în apropierea punctelor lor de origine reduce semnificativ transportul inutil.

În al treilea rând, terminalele cu serviciu ULCS sunt ideale. Capacitatea de a absorbi vârfuri masive de volum la sosirea a peste 20.000 de nave TEU devine un avantaj competitiv. Sistemele de depozitare la înălțime, cu debitul și densitatea lor ridicate, pot gestiona aceste vârfuri mai bine decât sistemele orizontale.

În al patrulea rând, siturile industriale dezafectate care necesită modernizare sunt potrivite. Capacitatea de modernizare permite creșterea capacității fără extindere fizică. Pentru porturile consacrate care trebuie să își asigure competitivitatea, aceasta oferă o cale evolutivă, mai degrabă decât revoluționară.

Din punct de vedere geografic, adoptarea timpurie este concentrată în Asia-Pacific și Europa. America de Nord manifestă un interes tot mai mare, deși deciziile de investiții sunt adesea mai complexe din cauza reglementărilor privind forța de muncă. Se preconizează că piața globală a terminalelor automate de containere va crește cu o rată anuală de 7% până în 2035.

Ce înseamnă acest lucru pentru deciziile strategice de investiții?

Tehnologia de depozitare la înălțime a containerelor reprezintă o schimbare de paradigmă în logistica portuară, determinată de megatendințe convergente: deficitul de spațiu, creșterea volumului, proliferarea ULCS și cerințele de sustenabilitate. Trei implicații strategice sunt esențiale pentru investitori și operatorii portuari.

În primul rând, densificarea verticală devine o cerință de bază pentru terminalele competitive pe piețele cu spațiu limitat. Alternativa – extinderea costisitoare a terenului sau limitările de capacitate – este dezavantajoasă din punct de vedere economic și strategic. Cei care adoptă tehnologia timpuriu își asigură avantaje competitive printr-o capacitate de transfer și niveluri de servicii mai mari.

În al doilea rând, investițiile inițiale mari sunt justificate de economiile combinate la costurile de operare, costurile terenurilor evitate și calitatea îmbunătățită a veniturilor. Perioadele de amortizare documentate de trei până la cinci ani se încadrează într-un interval acceptabil pentru investițiile în infrastructură. Proiectele care pot monetiza economiile de terenuri sunt deosebit de atractive.

În al treilea rând, implementarea cu succes necesită un management integrat al proiectului care să abordeze dimensiunile tehnice, operaționale și sociale. Tehnologia este dovedită, dar succesul proiectului depinde de o planificare atentă, implicarea părților interesate și așteptări realiste.

Tehnologia de depozitare la înălțime a containerelor nu mai este un concept futurist, ci o realitate operațională cu o bază instalată în creștere și performanțe dovedite. Pentru centrele logistice portuare din întreaga lume, întrebarea nu mai este dacă, ci când și cum va fi implementată această inovație.

Konrad Wolfenstein

Aș fi bucuros să vă servesc drept consilier personal.

contacta la wolfenstein ∂ xpert.digital

Sunați-mă la +49 89 89 674 804 (München) .

LinkedIn
 

Depozite de containere cu rafturi înalte și terminale de containere: Interacțiunea logistică – consultanță și soluții de specialitate - Imagine creativă: Xpert.Digital

Această tehnologie inovatoare promite să schimbe fundamental logistica containerelor. În loc să se stivuiască containerele pe orizontală, așa cum se întâmpla înainte, acestea vor fi depozitate vertical în structuri de rafturi metalice cu mai multe etaje. Acest lucru nu numai că permite o creștere drastică a capacității de depozitare în aceeași zonă, dar revoluționează și toate procesele de la terminalul de containere.

Mai multe informații aici:

• Depozite de containere cu rafturi înalte și terminale de containere: Interacțiunea logistică – consultanță și soluții de specialitate